JP3190281B2 - インナロータタイプ回転機 - Google Patents

インナロータタイプ回転機

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JP3190281B2 JP05564197A JP5564197A JP3190281B2 JP 3190281 B2 JP3190281 B2 JP 3190281B2 JP 05564197 A JP05564197 A JP 05564197A JP 5564197 A JP5564197 A JP 5564197A JP 3190281 B2 JP3190281 B2 JP 3190281B2
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06Ball or roller bearings
    • F16C25/08Ball or roller bearings self-adjusting
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はモータや発電機等の
回転機に関し、特にインナロータタイプの回転機の軸受
部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】従来のモータや発電機等の
回転機に使用されている軸受装置には、例えば図2に示
されるように軸31に内外輪間にボールが配設された2
個の玉軸受32、33の各内輪を固嵌して複列軸受装置
とした構造のものがある。
【0003】モータや発電機等の回転機は小型化が至上
要望となっており、これらの回転機に使用する軸受装置
を小型のものにすることが望まれている。軸受装置を小
型化するには、まず2個の玉軸受をともに小型のものに
して外輪の外径を小にすることが考えられるが、玉軸受
を小型のものにすると当然のことながら玉軸受の内径も
小となり、したがって軸も小径のものにしなければなら
ず、軸の剛性が低下して回転機の耐久性や耐振動性を損
ねてしまうという問題がある。
【0004】上述した従来の回転機に使用されている軸
受装置に対し、図3に示されるように片側列用のボール
転動用の溝42aを軸41の外周に直接形成して片側列
用の内輪を省いた軸受装置を備える回転機たるモータが
ある。同図において、軸41の上端寄り外周に直接形成
された内周転動溝42aとスリーブ状の外輪43の上端
寄り内周に形成された外周転動溝の間に片側列用のボー
ルが配設され、軸41の下端小径軸部に内外輪間に他列
用のボールが配設された玉軸受44が嵌められている。
【0005】スリーブ状外輪43の下端部と玉軸受44
の外輪はベース45の孔に固嵌されて軸受装置がベース
上に立設されていて、スリーブ状外輪43の外周にはス
テータ46が取り付けられており、内周にマグネット4
7aを備えるロータ47が軸41の上端に固嵌されてい
る。
【0006】図3に示されているモータにおいては片側
列用の内輪が不要なので、軸41を小径にすることなく
スリーブ状外輪43の径を小にすることができるという
利点がある。ところが、同図のモータの軸受装置は軸4
1が殆ど全長に亘ってスリーブ状外輪43に囲まれてい
るので、軸にロータを取り付けることができずアウタロ
ータタイプのモータにしか適用できない。
【0007】アウタロータタイプである同図のモータは
軸にロータを取り付けるインナロータタイプのものに比
べてスリーブ状外輪の外径と軸の外径の差の分だけモー
タの外径が大となり、より一層の小型化は実現できなか
った。また同図のモータでは、スリーブ状外輪を高精度
に加工しなければならないが、スリーブ状外輪は長尺で
片側列の外周転動溝42a部分とベース45への固定端
の間隔が大でこれらの真円度をともに高精度に加工する
ことが困難であり、量産品には不向きである。
【0008】
【発明の目的】本発明の目的とするところは充分な軸剛
性を有し、耐久性、耐振動性が高くてしかも小型のイン
ナロータタイプ回転機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るインナロータタイプ回転機は大径軸
部と小径軸部を有する二段軸の大径軸部外周に形成され
た内周転動溝と、大径軸部を囲む短筒状の外輪の内周に
形成された外周転動溝との間に片側列用のボールが配設
され、内外輪間に他列用のボールが配設された玉軸受の
内輪を前記二段軸の小径軸部に嵌めてなる複列軸受装置
を備え、有底有蓋にして内側にステータを備える筒状ハ
ウジングの蓋部と底部の各中央に形成された筒状にして
上下が開口する中央ボス内に、それぞれ前記複列軸受装
置の大径軸部側の外輪と玉軸受の外輪が嵌入され、蓋部
の中央ボスの孔を通して前記二段軸の大径軸部上端が
力軸としてハウジング外に突出し、ロータが二段軸にお
ける大径軸部の外周に固嵌されて軸が回転させられ、大
径軸部の出力軸部分とロータ固嵌部分とが同径でストレ
ートであり、かつ、前記玉軸受は、その内輪の外径が二
段軸の大径軸部と同径で、外輪の内径が二段軸を囲む外
輪の内径と同径で、片側列用と他列用の各ボールが同一
径のものとしてある。
【0010】また前記ハウジングは、上下が開口する筒
状の中央ハウジングとこの中央ハウジングの上下を塞ぐ
上下のハウジングとで構成された構造のものとしてあ
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係るインナロータタイプ回転
機の実施例を添付図面に示すインナロータタイプモータ
の一具体例に基づいて詳細に説明する。図において符号
1はハウジング、2は複列軸受装置、3はロータ、4は
ステータを示している。
【0012】ハウジング1は上下が開口する筒状の中央
ハウジング5とこの中央ハウジング5の上下を塞ぐ蓋部
たる上部ハウジング6および底部たる下部ハウジング7
で構成されていて、中央ハウジング5の内側にはコイル
が捲回されたステータ4が取り付けられており、上下の
ハウジングにはそれぞれ複列軸受装置2の外輪12、1
5を保持する上下開口の中央ボス8、9が形成されてい
る。
【0013】複列軸受装置2は大径軸部10aと小径軸
部10bを有する二段軸10の大径軸部外周に形成され
た内周転動溝11aと、この内周転動溝11aを囲む短
筒状の外輪12の内周に形成された外周転動溝11bと
の間に片側列用のボール13が配設されており、二段軸
10の小径軸部10bには、内輪14と外輪15よりな
り、かつ内外輪の各転動溝間に他列用のボール16が配
設された玉軸受17の内輪14を嵌めてある。
【0014】また、玉軸受17の内輪14の外径を二段
軸10の大径軸部10aの外径と同径にし、外輪15は
その内径を大径軸部側の外輪12の内径と同径とするこ
とにより片側列用と他列用の各ボール13、16を同一
径のものとしてある。
【0015】二段軸10の大径軸部10aの外周にはロ
ータ3が固嵌されていて、このロータ3は例えば圧入や
接着等により二段軸へ強固に固定され、二段軸の回転ト
ルクや軸方向に加わる力に充分耐え得るようにしてあ
り、必要に応じて大径軸部10aの外周面に、例えば縦
溝を形成する等の機械加工を施してロータ3を二段軸1
0へより強固に固定することもできる。
【0016】大径軸部10a側の外輪12は上部ハウジ
ング6の中央ボス8内に嵌め込まれていて、同ボス8の
開口上部に形成された小内径部8aの下面に外輪12の
上面が当接している。また、玉軸受17の外輪15は下
部ハウジング7の中央ボス9内に嵌め込まれていて、同
ボスの開口下縁に形成された小内径部9aの上面と外輪
15の下面の間に挟まれたリング状の圧縮ばねよりなる
プリロードスプリング18により玉軸受17の外輪15
に予圧が付与されている。なお、図中の符号19、20
は玉軸受17の内外輪14、15にそれぞれ形成された
内周転動溝および外周転動溝を示している。
【0017】モータ組み立てる際には、まず複列軸受装
置2から玉軸受17を外し、二段軸10の大径軸部10
aにロータ3を、例えば圧入や接着等により固嵌し、小
径軸部10bに玉軸受17を嵌める。次に、下部ハウジ
ング7の中央ボス9内における小内径部9a上面にプリ
ロードスプリング18をセットして複列軸受装置2の玉
軸受17を同ボス9内に挿入し、内側にステータ4を取
り付けた中央ハウジング5をロータ3まわりに被せ、下
部ハウジング7を中央ハウジング5の下部開口に取り付
け、上部ハウジング6の中央ボス8を大径軸部側の外輪
12に嵌めて上部ハウジングを中央ハウジングの上部開
口に取り付ける。
【0018】上述した実施例においては複列軸受装置の
片側列用と他列用の各ボール12、15を同一径のもの
としてあるが、異なる径のボールを使用する場合もあ
る。また、上述した実施例では回転機たるモータの一具
体例について説明したが、本発明はその他のモータや発
電機等の各種回転機にも適用することができる。
【0019】
【本発明の作用、効果】本発明に係るインナロータタイ
プ回転機は上述した構成のものとしてあるので、次の作
用、効果を奏し得る。本発明の回転機における複列軸受
装置は、二段軸の大径軸部外周に直接内周転動溝を形成
してあるので従来の内輪が不要であり、その分だけ軸は
一部大径のものにして二段軸にでき、軸の剛性を低下さ
せることなく外輪を小径のものとすることができる。
【0020】したがって、複列軸受装置を小径のものに
しても充分に軸の剛性を得ることができ、耐久性や耐振
動性を低下させることなく回転機の小型化を図ることが
できる。
【0021】また、複列軸受装置の大径軸部側の外輪が
短筒状であり、同外輪と玉軸受との間における二段軸の
大径軸部にロータを設けてインナロータタイプの回転機
とすることができ、このことからも回転機を小型のもの
とすることができる。
【0022】さらに、複列軸受装置における大径軸部側
の外輪は短筒状であるので、長尺のスリーブ状外輪に比
べて高精度の加工が容易であり、またこの短筒状の外輪
は軸受メーカーによって二段軸へ高精度に組み付けられ
るので、軸およびロータの回転精度が高く、振動や騒音
の低減を期すことができる。
【0023】また、複列軸受装置における従来の玉軸受
は1個でよく、大径軸部側の内輪が不要で部品点数を少
なくすることができ、また大径軸部側の外輪は玉軸受の
外輪と共通の部品を使用することができてコストの低減
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転機たるモータの実施例を示す
縦断面図。
【図2】従来の回転機に使用されている軸受装置の一例
を示す縦断面図。
【図3】従来の回転機たるモータの一例を示す縦断面
図。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 複列軸受装置 3 ロータ 4 ステータ 5 中央ハウジング 6 上部ハウジング 7 下部ハウジング 8、9 中央ボス 8a、9a 小内径部 10 二段軸 10a 大径軸部 10b 小径軸部 11a 内周転動溝 11b 外周転動溝 12 外輪 14 ボール 15 内輪 16 外輪 17 玉軸受 18 プリロードスプリング 19 内周転動溝 20 外周転動溝

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】大径軸部と小径軸部を有する二段軸の大径
    軸部外周に形成された内周転動溝と、大径軸部を囲む短
    筒状の外輪の内周に形成された外周転動溝との間に片側
    列用のボールが配設され、内外輪間に他列用のボールが
    配設された玉軸受の内輪を前記二段軸の小径軸部に嵌め
    てなる複列軸受装置を備え、有底有蓋にして内側にステ
    ータを備える筒状ハウジングの蓋部と底部の各中央に形
    成された筒状にして上下が開口する中央ボス内に、それ
    ぞれ前記複列軸受装置の大径軸部側の外輪と玉軸受の外
    輪が嵌入され、蓋部の中央ボスの孔を通して前記二段軸
    の大径軸部上端が出力軸としてハウジング外に突出し、
    ロータが二段軸における大径軸部の外周に固嵌されて軸
    が回転させられ、大径軸部の出力軸部分とロータ固嵌部
    分とが同径でストレートであり、かつ、前記玉軸受は、
    その内輪の外径が二段軸の大径軸部と同径で、外輪の内
    径が二段軸を囲む外輪の内径と同径で、片側列用と他列
    用の各ボールが同一径のものであるインナロータタイプ
    回転機。
  2. 【請求項2】前記ハウジングは、上下が開口する筒状の
    中央ハウジングとこの中央ハウジングの上下を塞ぐ上下
    のハウジングとよりなる請求項1に記載のインナロータ
    タイプ回転機。
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